8.2. Метаморфические формации

Выделение в метаморфических сериях устойчивых парагенетических ассоциаций горных пород – необходимое условие картирования и изучения областей распространения метаморфических комплексов. Исследователи, работающие с метаморфическими комплексами, придерживаются двух взаимоисключающих точек зрения. Одна предполагает выделение метаморфических формаций, как определенного типа (класса). Другая отрицает необходимость выделения метаморфических формаций, предполагая, что процессы метаморфизма не создают новые формации, а изменяют ранее возникшие. В результате главная задача при анализе метаморфических комплексов — реставрация их первоначального состава и выделение «фаций метаморфизма».

В.В. Жданов /16/ убедительно показал, что процесс метаморфизма приводит к формированию пород с новыми структурой, текстурой, минеральным, а иногда и химическим составом, пород совершенно отличных от первичных. Таким образом, метаморфизм — это петрогенетический процесс, равный по значению процессу магматизма или метасоматоза; его продукты составляют элементы формаций метаморфического генезиса. К этому следует добавить, что метаморфические формации включают свой набор полезных ископаемых, нередко отличный от такового первичных толщ. Степень метаморфизма — важный показатель тектонической обстановки (режима), существовавшей после обособления первичного пара-генизиса пород. По­этому не только с общих позиций, но и для решения прикладных вопросов выделение метаморфических формаций представляется необходимым.

Реставрировать первичный состав метаморфических пород не всегда возможно. Достаточно надежно устанавливается первичный состав продуктов зеленосланцевой, а иногда — эпидот-амфиболитовой фаций. Установление природы пород амфиболитовой и гранулитовой фаций, особенно при интенсивном развитии процессов гранитизации, весьма сомнительно.

Естественно, что применять принцип актуализма для комплексов пород раннего докембрия необходимо крайне осмотрительно. Анализ структуры, текстуры, минерального и химического составов метаморфических горных пород приводит нередко к неоднозначным решениям при попытках реконструкции первичного состава пород. В то же время метаморфические серии необходимо картировать, необходимо выделять среди них геологические тела определенного состава и строения. Прогноз полезных ископаемых в метаморфических комплексах, оценка тектонического режима, обусловливающего степень преобразования первичных осадочных и магматических комплексов,— все эти задачи решаются при условии выделения метаморфических формаций и с помощью их анализа.

Классификация метаморфических формаций. К признакам, учитываемым при группировании метаморфических формаций, относятся: химический и минеральный составы породных ассоциаций, их фациальная принадлежность, строение (однородность) формационных тел, тип и генетическая модель метаморфизма, степень метасоматических изменений, тектонические структуры и т. д.

В.И. Попов выделяет три петрогенетических типа метаморфических формаций: а) регионально-метаморфический: б) динамометаморфический; в) термометаморфический (контактово-метаморфический), и две группы рядов метаморфических формаций: ортометаморфическую, параметаморфическую. Ряд ортометаморфических формаций включает: метаультрабазитовые, метабазитовые, метаацидитовые формации; к параметаморфическим формациям относятся метасиалитовые, метасилицитовые, метакарбонатные, метагалогенные. Б.Я. Хорева предложила делить метаморфические формации на монофациальные (гранулитовой, амфиболитовой, зеленосланцевой, филлитовой фаций) и полифациальные (фемического профиля метаморфические и ультраметаморфические, а также сиалического профиля метаморфические и ультраметаморфические). При этом Б.Я. Хорева свою классификацию дополняет данными о возрасте монофациальных формаций, структурном и стадиальном положении полифациальных формаций. Выделенные ею формации представляют собой крупные формационные комплексы, например слюдяно-гнейсо-амфиболитовый, филлитовый, эклогито-гранато-амфиболито-сланцевый и другие.

А.А. Маракушев предпринял попытку увязать метаморфические формации с гранитообразованием в геосинклинальных поясах земной коры. Им выделены формации метаморфизма: 1) догранитного; 2) связанного с внедрением плагиогранитов; 3) связанного с развитием калиевых гранитов.

Как считают многие исследователи, наиболее строгой в плане системного подхода является классификация А.Б. Бакирова, основанная на двух признаках: набор пород и структура формации. Классификация выполнена в виде матрицы, состоящей из 225 ячеек, часть из которых заполнена реально существующими формациями, часть — пока пустует.

В. В. Жданов /16/ предложил выделять виды формаций на основе вещественного состава, роды — по принадлежности формаций к тектоническим структурам, семейства — по тектоническому режиму, обусловливающему существование данных структур, подклассы — по степени метаморфических изменений пород (метаморфизованные и собственно метаморфические). Из приведенных примеров следует, что даже к принципам классификации метаморфических формаций разные исследователи подходят по-разному. Имеющиеся классификации противоречат друг другу.

Попытка объединения признаков вещественных и структурно-тектонических не обеспечивает стройности классификационных критериев. Наиболее определенными критериями можно считать минеральный состав пород, входящих в формации, который определяет и «фацию» метаморфизма, и принадлежность пород к определенной группе по их химическому составу, а также строение формаций, свидетельствующее о степени преобразования пород и, частично, о строении первоначального комплекса.

Одной из наиболее удобных для систематического описания является классификация, принятая составителями терминологического справочника /3/. В зависимости от преобладающих типов пород среди собственно метаморфических формаций могут быть выделены следующие преимущественные группы:

1. Ультрамафические формации: серпентинитовые, тальк-серпентинитовые, тальк-карбонатные, тальк-актинолитовые, биотит-амфиболитовые.

2. Мафические формации: актинолит-эпидот-сланцевые, эпидот-биотит-хлорит-сланцевые, глаукофан-сланцевые, альбит-гранат-амфиболитовые, амфиболитов и амфиболовых гнейсов, гиперстен-диопсид-плагиоклазовые, эклогитовые, амфиболито-гранулитовые и др.

3. Салические формации: лептитовые, биотитовых гнейсов, биотитовых и биотит-амфиболовых гнейсов, биотит-гранатовых и гранатовых гнейсов, биотит-гиперстеновых гнейсов, кварцито-сланцевые, амфиболо-гнейсовые и др.

4. Высокоглиноземистые формации: слюдяных сланцев, гранат-дистен-сланцевые, графитистых высокоглиноземных гнейсов и др.

5. Кремнеземистые формации: кварцитовые, пироксен-кварцито-гнейсовые.

6. Ферро-кремнеземистые формации: сланцево-лептитовая железисто-кремнистая, амфибол-магнетитовых кварцитов и гнейсов, графитовых гнейсов, мраморов и железистых кварцитов, джеспилитовые, таконитовая, железисто-сланцево-гнейсовые и др.

7. Карбонатные: серицит-хлорит-мраморные, эпидот-актинолит-карбонатно-сланцевые, мраморно-эпидозитовые, диопсид-плагиоклаз-кальцифировые, мраморно-гнейсовые и др.

В наименованиях формаций отражен набор главных членов парагенезисов, составляющих формации. С их более подробной характеристикой можно познакомиться в терминологическом справочнике. Перечисленные наименования отвечают только группам формаций, выделенным по составу. Деление групп на формационные типы — виды формаций в зависимости от структуры — не разработано.

Для формаций, именуемых метаморфизованными: диабаз-спилитовые, аспидные, кварцито-филлитовые и др. — реконструкция первичных парагенезисов пород не представляет трудностей. Это позволяет использовать для них классификации осадочных и магматических формаций.

Метаморфические комплексы вмещают разнообразные полезные ископаемые. Широко распространены железорудные месторождения, связанные с пироксеновыми и магнетитовыми кварцитами и скарнами, амфиболовыми магнетитовыми кварцитами и амфиболитами, а также с джеспилитами. Известны многочисленные месторождения высокоглиноземистого сырья (кианитовые, корунд-кианитовые сланцы, кордиерит-силлиманитовые сланцы с графитом, фосфатами). Метаморфические формации являются источником графитового, керамического сырья, слюд, редкометальных пегматитов и др.